Эрик Асфог - Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба

Вскоре после падения метеорита в Оргее итальянский ученый Джованни Скиапарелли (который позже гораздо больше прославился как картограф Марса, введший заворожившее Лоуэлла понятие canali) установил первую четкую динамическую связь между кометами и метеорами. Он доказал, что метеорный поток Персеиды – изумительное шоу, которое случается каждый август, – совпадает с пересечением Землей эксцентрической орбиты кометы 109P/Свифта – Туттля [225]. Кометы, объявил Скиапарелли, распадаются на части и становятся источниками падающих звезд (и он был прав: мы проходим сквозь облако их фрагментов, как машина сквозь рой насекомых, некоторые из которых разбиваются о лобовое стекло). Означает ли это, что кометы являются родоначальниками метеоритов? Если это так, то почему метеориты не падают с неба во время метеорных потоков? Во всем этом по-прежнему оставалось много неясного.

Открыв запечатанный контейнер с фрагментами метеорита Оргей, человек чувствует слабый запах, который лично мне напоминает о раскрошенном яичном желтке и скипидаре. Раздавите такой фрагмент в ступке, и вы ощутите его зернистую, крошащуюся структуру, словно у засохшей глины. Примитивные метеориты вроде метеорита Оргей относительно широко распространены и называются углистыми хондритами . Те из них, которые особенно богаты летучими компонентами (то есть такими соединениями, как вода и углеводороды), очень редки и должны собираться вскоре после падения. Это не означает, что они редки в космосе. Многие околоземные объекты могут напоминать по составу метеорит Оргей, а астероид Бенну – цель американского космического аппарата «Озирис-Рекс» – может оказатьcя даже еще более древним. Но на Земле такие метеориты попадаются редко, потому что из-за своей хрупкости они взрываются высоко в атмосфере. Для того чтобы изучать самые древние материалы, нам придется самим доставлять такие образцы.

Коллаж фотографий трех околоземных астероидов, каждый из которых является целью своей программы сбора и возвращения образцов. Итокава, самый маленький астероид длиной всего 350 м, был объектом исследований экспедиции Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) «Хаябуса-1», которая завершилась (с грехом пополам) в 2010 г. Следующий по размеру – Бенну, диаметром 500 м, самый темный из трех, обладающий по-настоящему таинственной и сложной поверхностью. Возможно, он древнее любого метеорита, который когда-либо падал на Землю. (Сейчас мы выбираем на Бенну подходящее место для забора образцов.) Самый крупный – это Рюгу, куда JAXA отправило оснащенный спускаемыми аппаратами зонд «Хаябуса-2», который также доставит [226]на Землю образцы грунта.

JAXA/ISAS; NASA/GSFC/U. Arizona

Самый крупный углистый хондрит из обнаруженных взорвался над штатом Чиуауа в Северной Мексике в феврале 1969 г., всего за несколько месяцев до того, как люди совершили посадку на Луну. Десятки тонн фрагментов разлетелись по территории площадью 400 км 2около деревни Альенде. Предприимчивые космохимики из американских лабораторий немедленно выехали на место и собрали их в большом количестве. Многие специалисты тогда считали, что углистые хондриты могут происходить с Луны. Отчасти эта точка зрения была связана с тем, что объемная плотность Луны, известная с 1870-х гг., составляет примерно 3,3 г/см 3и сравнима с объемной плотностью этих метеоритов. Пока лунный модуль «Аполлона-11» не совершил посадку и не доказал обратного, многие известные ученые придерживались мнения, что темные моря Луны покрыты углеродсодержащей пудрой. Высказывались вполне обоснованные опасения, что астронавты утонут в этой пыли. Благодаря ультрасовременному оборудованию, разработанному для анализа образцов, доставленных «Аполлоном», метеорит Альенде стал самым изученным камнем на Земле.

Как нарочно, еще один крупный углистый хондрит упал в Мурчисоне, в Австралии, через несколько месяцев после того, как «Аполлон-11» вернулся с контейнерами пород вулканического происхождения. К восторгу космохимиков, Мурчисонский метеорит оказался более богат сложными органическими молекулами, чем метеорит Альенде. Он был намного интереснее лунных камней с точки зрения того, чему тогда только предстояло стать астробиологией. Было собрано около 100 кг его фрагментов, что позволило провести всесторонний химический анализ его состава и сделало его настоящим эталоном первичного вещества. Главным откровением при изучении Мурчисона стало открытие в его составе десятков аминокислот.

Аминокислоты – это простейшие строительные блоки белков и, таким образом, тесно связаны с появлением органической жизни. По их спектрам поглощения аминокислоты также были обнаружены в пылевых хвостах комет. Мурчисон не просто под завязку набит аминокислотами – более двух третей этих молекул являются «левосторонними», то есть имеют хиральность , как у вашей левой руки. Направьте большой палец левой руки на себя, и остальные пальцы свернутся по часовой стрелке – это и есть левосторонняя хиральность, обратная правосторонней. Другим примером хиральности может служить резьба на левой и правой велосипедных педалях, которые выполняют одну и ту же функцию, но не взаимозаменяемы.

До сих пор нам не попадались марсианские метеориты, которые имеют структуру осадочной породы, но мы знаем, что они есть. На этой фотографии хребта Веры Рубин видны те самые горные породы, образцы которых мы хотели бы получить. Названный в честь американской ученой-астрофизика, которая нашла доказательства существования темной материи, хребет был сфотографирован инструментом ChemCam американского марсохода «Кьюриосити». Пласты осадочных пород разбиты продольными и поперечными трещинами, вдоль которых видны минеральные скопления, отложенные когда-то в результате циркуляции подземных флюидов. Показанная тут передняя часть хребта имеет ширину около 5 м.

NASA/JPL–Caltech/CNES/CNRS/LANL/IRAP/IAS/LPGN

У каждого живого организма на Земле левосторонняя хиральность зафиксирована в геноме. Если бы жизнь возникла с правосторонней хиральностью, с точки зрения функциональности мы ничем бы не отличались, но мы не можем использовать молекулы с противоположной ориентацией; правосторонние жиры и белки не приносят нам никакой пользы [227]. Помимо аминокислот, в самых древних углистых метеоритах находят и множество других органических соединений: алифатические и ароматические углеводороды, фуллерены, карбоновые и оксикарбоновые кислоты, пурины и пиримидины, спирты, сульфоновые и фосфоновые кислоты. Все это заставляет вспомнить этикетку на банке с биологически активными добавками. (Хотя я никому не советую питаться метеоритами, я знаю по крайней мере одного смелого повара, который в малых количествах использует их в готовке.)